P53 (TP53) Tumorprotein: Funktion, mutation

Tumorprotein 53, mere almindeligt kendt som p53
, er et proteinprodukt fra en strækning af deoxyribonukleinsyre (DNA) på kromosom 17 hos mennesker og andre steder i andre eukaryote organismer.

Det er en transkriptionsfaktor
, hvilket betyder, at den binder til et segment af DNA, der gennemgår transkription og til messenger ribonukleinsyre (mRNA).

P53-proteinet bemærkes især er en af de vigtigste af tumorundertrykkende gener
. Hvis denne etiket lyder imponerende og håbefuld, ja, det er begge dele. Faktisk er p53 i omkring halvdelen af tilfælde af menneskelig kræft enten forkert reguleret eller er i en muteret form.

En celle uden nok af, eller den rigtige form for, p53 ligner en basketball eller fodbold hold, der konkurrerer uden sin top defensive spiller; først efter at det usheraldede, men kritiske element er ude af blandingen, bliver omfanget af skader, der tidligere var blevet forhindret eller afbødet af dette element, fuldt tydeligt.
Baggrund: Cellecyklussen

Efter en eukaryot celle har delt sig i to identiske datterceller, hver genetisk identisk med moren, starter den sin cellecyklus i interfase
. Interfase til gengæld inkluderer faktisk tre faser: G1
(første gap-fase), S
(syntesefase) og G2
(anden gap-fase).

I G1 kopierer cellen alle dens komponenter bortset fra dets genetiske materiale (kromosomerne, der indeholder en komplet kopi af organismen's DNA). I S-fase gentager cellen dets kromosomer. I G2 kontrollerer cellen faktisk sit eget arbejde for replikationsfejl.

Derefter går cellen ind i mitose ( M-fase
).

Mitose
er meget kortere end interfase, og det inkluderer stadierne af profase
, prometafase
, metafase
, anafase
og telofase
. (Nogle uddannelsesmæssige kilder, især ældre, udelader prometafase.)

Under mitose kondenserer kromosomerne og samler sig langs cellen på cellen, og kernen opdeles i to datterkerne.

Derefter opdeler cellen som helhed ( cytokinesis
) i to nye datterceller for at afslutte cyklussen.
p53 Genmutationen

P53-genet koder for et produkt, der kommer i " vildtype "(som på trods af navnet simpelthen betyder" normal ") og mutante former.

Vildtypeproteinet er det produkt, der er aktivt under tumorundertrykkelse. Den mutante type er imidlertid ikke kun dominerende i forhold til vildtypen, hvilket betyder, at den bortfalder normal p53-funktion, men den kan endda være tumor- promoverende
eller onkogen
alene. .

Så ervning af en mutant kopi af p53-mutantgenet og et af p53-tumorundertrykkelsesgenet mere skadelig end ikke at have p53 i dit genom overhovedet.

Det bliver værre. Tumorer med mutant p53-kopier viser modstand mod konventionel kemoterapibehandling, så ikke kun at arve p53-genmutationen disponerer mennesker for kræft, det gør disse tumorer og kræftceller usædvanligt vanskelige at behandle.

Relateret artikel: 5 nylige gennembrud, der viser, hvorfor kræftforskning er så vigtig. - Hvad gør p53?? <<> Hvordan fungerer p53 sin tumorundertrykkende magi? Før du dykker ned i det, er det nyttigt at lære, hvad denne transkriptionsfaktor gør mere generelt inden for celler, ud over dens nøglerolle i at hjælpe med at forhindre en utallig mængde ondartede sygdomme i humane populationer. inde i cellekernen binder p53-protein til DNA, hvilket udløser et andet gen til at producere et protein kaldet p21CIP
. Dette protein, der interagerer med et andet protein, cdk2
, som normalt stimulerer celledeling. Når p21CIP og cdk2 danner et kompleks, fryses cellen i en hvilken som helst fase eller delingstilstand, den er i.

Dette, som du snart vil se detaljeret, er især relevant i overgangen fra G1-fasen til S-fasen i cellecyklussen.

Mutant p53 kan derimod ikke effektivt binde til DNA, og som et resultat kan p21CIP ikke tjene i sin sædvanlige kapacitet til at signalere celledeling til at ophøre. Som en konsekvens opdeler celler sig uden tilbageholdenhed, og tumorer dannes.

Den mangelfulde form af p53 er impliceret i en række maligne lidelser, herunder brystkræft, tyktarmskræft, hudkræft og andre meget almindelige karcinomer og tumorer.
Funktionen af p53 i cellecyklussen

P53's rolle i kræft er dens mest klinisk relevante funktion af åbenlyse grunde. Proteinet fungerer imidlertid også for at sikre en smidig funktion i det store antal celledelinger, der forekommer i den menneskelige krop hver dag, og som udspiller sig i dig på dette øjeblik.

Mens grænserne mellem cellestadierne cyklus kan virke vilkårlig og måske antyde fluiditet, celler demonstrerer forskellige kontrolpunkter
i cyklen - punkter, hvor eventuelle problemer med cellen kan adresseres, så fejl ikke overføres til datterceller ned ad linjen.

Det vil sige, at en celle hurtigere "vælger" at standse sin egen vækst og opdeling end gå videre på trods af patologisk skade på dens indhold.

For eksempel G1 /S-overgangen, lige inden DNA-replikation finder sted, betragtes som et "point of no return" for celler at opdele. p53 har evnen til at stoppe celledeling på dette trin om nødvendigt. Når p53 aktiveres på dette trin, fører det til transkription af p21CIP, som beskrevet ovenfor.

Når p21CIP interagerer med cdk2, kan det resulterende kompleks forhindre celler i at passere point of no return.

Relateret artikel:
Hvor findes stamceller?
Rollen af p53 i beskyttelsen af DNA -

Årsagen til, at p53 muligvis "vil" stoppe celledelingen, skal gøre "with problems in the cell's DNA.", 3, [[Celler, overladt til deres egne, begynder ikke at dele sig ukontrolleret, medmindre der er noget galt i kernen, hvor det genetiske materiale ligger.

Forebyggelse af genetiske mutationer er en vigtig del af styringen af cellecyklussen. Mutationer, der overføres til fremtidige generationer af celler, kan føre til unormal cellevækst, såsom kræft.

DNA-skader er en anden pålidelig trigger til p53-aktivering. For eksempel, hvis DNA-skade detekteres ved G1 /S-overgangspunktet, vil p53 stoppe celledelingen via multiproteinmekanismen som beskrevet ovenfor. Men bortset fra at deltage i sædvanlige cellecyklus-kontrolpunkter, kan p53 indkaldes til handling efter behov, når cellen fornemmer, at den er i nærvær af trusler mod DNA-integritet.

p53, for eksempel, aktiveres, når det registrerer kendte mutagener
(fysiske eller kemiske fornærmelser, der kan forårsage DNA-mutationer). Et af disse er ultraviolet (UV) lys fra solen og kunstige solkilder, såsom garvningssenge.

Visse former for UV-stråling er blevet solidt impliceret i kræft i huden, og dermed når p53 opfatter, at celle oplever forhold, der kan føre til ukontrolleret celledeling, den bevæger sig for at lukke celledelingsshowet.
Rollen af p53 i Senescence

De fleste celler fortsætter ikke med ubestemt tid gennem en organisms liv .

Ligesom en person har en tendens til at akkumulere synlige tegn på "slid" med ældning, fra rynker og "leverpletter" til ar fra operationer og kvæstelser, der er opstået over en periode på årtier, kan celler også samle skader. Når det gælder celler, har dette form af akkumulerede DNA-mutationer.

Læger har længe vidst, at forekomsten af kræft har en tendens til at stige med den fremskridende alder; i betragtning af hvad forskere ved om arten af gammelt DNA og celledeling, giver dette perfekt mening.

Denne tilstand af at have stablet aldersrelateret cellulær skade kaldes senescence
og den bygger op "in all older cells over time.", 3, [[Ikke kun er senescens i sig selv ikke problematisk, men det provoserer normalt en planlagt "pensionering" fra de berørte celler fra yderligere celledeling.
Senescence beskytter organismer

Hiatus fra celledeling beskytter organismen, fordi cellen "vil ikke" risikere at begynde at dele sig og derefter ikke være i stand til at stoppe på grund af de skader, der er forårsaget af DNA-mutationer.

På en måde ligner dette en person, der ved, at han er syg med en kommunikabel sygdom, der undgår skarer for ikke at overføre de relevante bakterier eller virus til andre.

Senescence styres af telomerer
, som er segmenter af DNA, der bliver kortere for hver på hinanden følgende celledeling. Når disse er krympet til en bestemt længde, fortolker cellen dette som et signal til at fortsætte til ældre. P53-stien er den intracellulære mediator, der reagerer på korte telomerer. Senescence beskytter således mod dannelse af tumorer.
Rollen af p53 i systematisk celledød